小型病险水库除险加固措施与实例

刘丽

(洮南市水利建筑工程队，吉林洮南137100)

水利是国民经济发展的基础性产业，水利设施的完善、安全与否，直接关系着农业生产的正常秩序。2012年党中央、国务院制定出台了2011年中央一号文件《关于加快水利改革发展的决定》，第一次将水利建设提到关系国家经济安全、生态安全、国家安全的战略性高度，第一次鲜明地提出水利建设具有很强的公益性、基础性和战略性，这是新世纪以来中央关注“三农”的第八个“一号文件”，也是新中国成立62年来中央文件首次对水利工作进行全面部署。因此，积极发展水利设施建设，维护水利设施正常持续安全运行，具有十分重要的意义。

1 小型水库主要病害表现

相关资料统计显示，目前我国拥有的各类水库大约为84 926座，其中大型水库415座，中型水库2 618座，小型水库81 893座，水利部门管理的大型水库数量为342座。这些水库的建成和运行为保障国民经济建设、防御洪水灾害发挥了重要作用，但由于种种原因，部分水库工程质量不高，建设年份久远工程老化且疏于管理导致年久失修，有些水库更是存在防洪标准偏低，与相关规定或规范相脱节，形成了病险、病危水库，水库功能无法正常发挥，安全隐患大，给水库下游人民的生命财产安全带来了极大的威胁。特别是小型水库，由于数量大，覆盖范围广，涉及人员多，与农业生产联系大，但多数处于偏远落后地区，工程维护建设经费不足，管理人员不足，成为了农业生产和水库下游人民生命财产安全的巨大威胁。而水库除险加固和水库的日常管理作为水利建设的一部分，认真解决小型水库工程建设和管理中存在的的问题，就显得十分重要。

水库是江河防洪体系的重要组成部分，水库出现病险不仅是对江河防洪体系的削弱，更重要的是水库本身变成了危险源。由于大批病险水库的存在，江河体系的调控能力降低，而且病险水库不敢蓄水，难以发挥其功能。由于建设年代所限和当时的经济社会发展水平限制，多数基层小型水库存在着这样或那样的病害。具体说来主要集中在以下几个方面:

1)水库设计防洪标准不高，由于水文系列变化或水库运用方式的改变，多数小型水库大坝坝顶与当前采用的规范标准存在偏差，防洪标准已经无法适应目前社会经济发展形式需要。

2)大坝稳定性差，有些坝体或坝坡经复核不满足规范规定要求;

3)坝体填土质量差，土体松散，坝体渗透性较强，绕坝渗漏严重，高水位时，背水坡多出现牛皮涨，甚至管涌、流土的现象;

4)护坡质量差。迎水坡多为干砌石护坡，背水坡为草皮护坡，由于历史条件所限和管理工作滞后，造成大多数小型水库迎水护坡残缺不全，或零乱不整齐，有的甚至没有干砌石护坡;

5)溢洪道设计不科学。从小型水库现状来看，多数水库溢洪道的泄洪能力不能达到设计要求。并且由于兴建时期经济和技术水平限制，多数小型水库的溢洪道是用泥土、半土石建设而成，其抗冲刷和泄洪能力差，部分水库溢洪道进口段、陡坡段的建设高度达不到设计标准要求，效能设施不完善或者建设设置不科学、不合理。

2 小型水库除险加固的主要措施

2.1 完善基本数据及洪水标准

基层小型水库大部分修建于大跃进时期，缺乏详实和清晰的数据资料，洪水标准偏低或者不全的现象给小型水库后期的维护带来很大的麻烦。应当通过实地调研，进一步核实、校验、补充和修正水库的基本数据，进一步完善水库的档案资料。

2.2 完善溢洪道的设计和建造

基层小型水库的溢洪道通常为开敞式溢流堰的宽顶堰，部分水库甚至存在溢洪道缺乏，或者标准、规模建设不相符。大部分的溢洪道由于年久失修老化严重，无法正常泄洪，给水库带来极大的安全隐患。因此，应当严格按照溢洪道设计建造标准，优化溢洪道的平面布置，对进口进行清淤、返修或者改建，完善消能设施建设，做好边坡管护。对于底板和边墙有裂缝的区域进行部分或者全部拆除，重建。

2.3 进一步增高、增厚坝体，提高坝坡稳定安全系数

对坝坡较为单薄、坝顶较为低矮、坝坡稳定安全系数不达标的小型水库，应当在进一步摸清楚大坝的物理学参数后，通过周密科学的计算，确定坝体的增高加固方案。

3 小型水库除险加固实例探讨

3.1 基本资料

1)水库概况。洮南市马场水库始建于1981年10月，1982年10月基本建成蓄水，位于白城市洮儿河分洪入向输水干渠左岸，为引洮分洪道旁侧水库，距洮南市56 km，属于小(1)型平原水库，由一座主坝，一座引洪闸，一条引水渠道和一座泄水闸组成。马场水库是以解决当地农民坐水种水源为主，结合防洪和养鱼以及生态保护等综合利用的水库。自建库以来，它已经在解决周边农民坐水种水源、养鱼、改善生态环境等方面发挥了重要作用。该水库工程防洪标准为10 a一遇。主要建筑物及泄洪闸级别为4级，引洪闸等级为3级，次要建筑物等级为5级。

2)自然概况。洮儿河发源于内蒙古大兴安岭高岳山，为嫩江右岸的一级支流，流经内蒙古科右前旗，在白城市洮北区岭下镇流入吉林省，流经洮南市、洮北区、镇赉县、大安市，最后在大安市月亮湖入嫩江。洮儿河河道全长563 km，总流域面积33 070 km2。洮儿河横穿白城市腹地，在吉林省河道长285.83 km，流域面积10 109.63 km2。洮儿河入境后主河道中心线右侧为洮南市。河段长 104.639 km，堤防长94.012 km，流域面积1 118 km2。本区为干旱少雨区，特别是春季，十年九旱，且多大风天气，当地地表土层又多为砂性土，每当大风天气沙尘四起，严重影响空气质量和人们生存环境。水库蓄水后，通过水库供水，增加了水库周边原有湿地面积，使气候变得湿润，改善生态环境，减少地表植被的破坏，减轻沙尘灾害和风蚀。湿地的过滤作用可以净化水源，对下游水质起保护作用。

3.2 原有水库存在的问题及解决对策

1)土坝加高。土坝现有坝顶高程167.25～169.8 m，设计坝顶高程为170.21 m，现在断面均低于计算坝顶高程。坝顶宽度由现有的1.8～2.5 m加宽至4 m。土坝上游边坡为1∶2。下游边坡不变，在坝顶增设4 m宽砂石路面，路面倾向下游的坡降为i=2%。

2)土坝迎水侧进行钢筋混凝土板块护坡。土坝上游坡现无护坡，本次加固设计，在土坝加高培厚后，对土坝上游坡采用钢筋混凝土板块护坡防护，上游坡为1∶2。混凝土板块尺寸为2.0 m×2.0 m×0.15 m(长×宽×厚)，坝顶设有混凝土封顶，尺寸0.3 m×0.4 m(宽×高);坝脚设有封底，尺寸0.3 m×0.5 m(宽×高)。

3)泄水洞为浆砌石盖板结构，进、出口及洞身破坏严重，已不能正常使用。泄洪闸位于主坝(0+100桩号处)，流量为1.5 m3/s，闸底板高程167.96 m，孔口尺寸1.2 m×1.2 m，1孔。启闭机选用QL－3t单吊点手电两用启闭机1台。

4)坝上修建砂石路面。坝顶修建4 m宽20 cm厚的砂石路面。

5)引洪闸及泄洪闸拆除重建。由于引洪闸及泄洪闸修建年代久远，老化严重，已经无法适应水库安全运行需求。因此对引洪闸及泄洪闸进行拆除并重建。

泄洪闸1座位于主坝0+100桩号处，流量为1.5 m3/s，闸底板高程167.96 m，孔口尺寸为1.2 m×1.2 m，1孔。启闭机选用QL—3t单吊点手电两用启闭机1台。

引洪闸1座(位于引洮渠道左岸坝上，洮突公路桥716 m处)，由进口连接段、闸室段、消力池段和海漫段组成，流量为3 m3/s，闸底板高程173.51 m，孔口尺寸为2.0 m×2.0 m，1孔。启闭机选用QL—5t单吊点手电两用启闭机1台。

［1］ 中华人民共和国水利部.东部地区重点小型病险水库除险加固规划［R］.北京:中华人民共和国水利部，2009.

［2］ 董舒.水利工程加固改造若干问题探析［J］.中国水利，2009 (14):121－124.

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